JP2014057954A - 試薬の連続輸送用フルイディクスシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フルイディクス回路302の接合部335、結節点301及び通路を通る流れの方向及び速度は、上流のバルブの開放又は閉止、回路の入口304、306、308、310、312、又は上流の貯蔵部での流体圧力差、流路抵抗などで制御される。共通出口又は接合部若しくは結節点での他の入口への選択されていない入口からの流体の自由拡散又は漏出を選択された入口の流体の流れで防ぎ、選択された入口の流体の流れの一部は、選択されていない流体の入口近くを通過し、廃物ポート345を介してフルイディクス回路から流出する。これにより、漏出又は拡散による出口流れとの好ましくない混合に対して障壁が形成される。
【選択図】図3A
Description
多くの適用が、異なった流体の混合又は相互汚染を最小化するように多数の流体流れの規制を必要とする。このような適用は多段階の合成又は分析プロセスを含み、このプロセスは共通の容積中で実施されるとともに、分離貯蔵部からの流体を用いた試薬輸送の連続的サイクルを有し、例えばMarguliesなど、Nature、437巻376から380頁(2005年)(非特許文献1)、Merrifieldなど、米国特許第3,531,258号公報(特許文献1)、Caruthersなど、米国特許第5,132,418号公報(特許文献2)、Rothbergなど、米国特許出願公開第2009/0127589号公報(特許文献3)などで述べられている。フルイディクスシステムは、処理用共通チャンバーへの複数の試薬溶液の選択的切り替えに利用できるが、次のような様々な欠点を有し、これらの欠点に限定されない。すなわち、試薬を吸着又は保持可能な表面領域が大きく、物理的なサイズが大きいことによって小型のフルイディクス要素を用いることが難しい(例えば、上で引用のRothbergなど参照)。また、縁部及び/又は角部を含むアクセス可能な表面が少ないことで、連続的な試薬を完全に排出し、かつ除去することが難しいか、或いは非効率となる。そして、摩耗し得、製造及び組立コストが高くなり得る移動部が使用される(例えば、Hunkapillerなど、米国特許第4,558,845号公報(特許文献4)、Wittmann−Lieboldなど、米国特許第4,008,736号公報(特許文献5)、Farnsworthなど、米国特許第5,082,788号公報(特許文献6)、Garwoodなど、米国特許第5,313,984号公報(特許文献7))。
本発明の実施は、他で指示しない限り、当技術分野にある機械工学、電子工学、流体力学、及び材料科学の従来の技術及び記述を採用し得る。このような従来の技術は、フルイディクスデバイス及びマイクロフルイディクスデバイスなどの設計及び製造を含むが、これらに限定されない。好適な技術が以下の実施例を参照して特定的に例示し得る。しかしながら、他の均等な従来の手段も当然のように用い得る。
本発明の一実施形態の設計及び動作を特に図1Aに例示する。4つの流体入口、又は試薬投入100、102、104、106が、フルイディクス結節点108に接続しているとともに、出口110に対向する表面上にあり出口110に流体連通している。バルブ111が、入口100を通してフルイディクス結節点108内に流体を通すように開放して示されている。流体の一部124が左側に示した通路を通って進行し、一部126が右側に示した通路を通って進行し、かつ一部が出口110を通ってフルイディクス結節点から流出する。3つの流体の流れが層流であるのが好適であり、流体入口を含む表面に沿う流れが、選択されていない入口(拡散排出液128)から材料を得るであろう期間よりはるかに短い期間に、フルイディクス結節点の対向する表面まで拡散するようにフルイディクス結節点から流出するのが好適である。このようにして、出口110を通って流出する異なった投入試薬の混合が避けられる。一作動モードでは、試薬投入は、このような試薬に対応するバルブを開放し、かつ他のすべてのバルブを閉止することで選択される。本実施形態で例示するように、バルブ111は開放し、バルブ113、115、及び117は閉止している。その閉止状態では、選択されていない入口に流れがないとしても、選択されていない流体の容積(例えば、120)が自由に選択流体と拡散接触している。出口110への層流、選択されていない入口を過ぎる層流及び廃物ポートへの層流に選択した流体が分かれることで、好ましくない混合が防止される。上記実施形態の作動を図1Bから1Dに更に例示する。図1Aと同様に、入口100、102、104、及び106は、出口110の反対側の表面でフルイディクス結節点108に接続し、通路130及び132が廃物ポート134までフルイディクス結節点108と接続している。入口からの流体の流れが、出口110を通って結節点から流出する流体と流路130及び132を通って結節点から流出する流体とを均衡させるように、通路130及び132の長さ136及び幅138が流体抵抗を与えるように選択される。出口110に接続し、フルイディクス結節点110に流体連通した洗浄流体入口140も例示されている。一作動モードでは、「プライム試薬」モードと呼ばれ、不図示の洗浄入口バルブを開放し、試薬入口104の不図示のバルブを開放する。洗浄溶液が出口110に流れ、上記のRothbergなどに記述されるようなチップを含むフローセルなどの適用に向かって流れ、かつ、フルイディクス結節点108に向かって流れる。フルイディクス結節点108において、洗浄溶液は入口104からの流体と合同し、廃物ポート134へと流れさせる。例示的な流速及び時間が以下でより十分に説明する特定の適用の図に記載されているが、一般的にこのような速度及び時間は、特定の適用に依存する設計選択である。別の作動モードでは、図1Cで「試薬流れ」モードとして言及されるように、洗浄溶液の流れが遮断され、単一の流れが入口104から流出する。流れは3つの支流に分かれ、2つは通路130及び132を通って進行し、もう1つは出口110を通って進行する。別の作動モードでは、図1Dで「洗浄」モードとして言及されるように、洗浄溶液のみがフルイディクス結節点108に流入し、かつ入口100、102、104、106上を通過して通路130及び132を通って流出するように、すべての流体入口100、102、104、106のバルブを閉止し、洗浄入口140のバルブを開放する。
上述のように、本発明のフルイディクス回路は、多様な方法及び材料で製造可能である。材料選択で考慮すべき要素は、必要な化学的不活性度、作動条件、例えば、温度など、輸送すべき試薬の容量、参照電圧を必要するか否か、製造可能性などを含む。小規模の流体輸送に関しては、マイクロ流体製造技術が本発明のフルイディクス回路を製造するのによく適しており、このような技術用の指針が当業者には容易に利用できる。たとえば、その指針としてMalloy、Plastic Part Design for Injection Molding、An Introduction(Hanser Gardner Publications、1994年)、Heroldなど、Editors、Lab−on−a−Chip Technology(1巻)、Fabrication and Microfluidics(Caister Academic Press、2009年)などが挙げられる。中規模及び大規模の流体輸送に関しては、従来の製粉技術を、本発明のフルイディクス回路内で組み立て可能な組み立て部品に用いてもよい。一態様では、ポリカーボネート、ポリメチル・メタクリレートなどのプラスチックを、本発明のフルイディクス回路を製造するのに用いてもよい。
本発明のフルイディクス回路は電気化学的プロセスで有用であり、その回路では複数の試薬が、参照電極を必要とする電子センサーで監視される1以上の反応体に輸送される。複数の試薬に対する参照電極の暴露によって、電子センサーで検知した信号内に好ましくないノイズが導入されうる。この状況は、無標識のDNAシークエンシング、特に、pHに基づくDNAシークエンシングを実現する方法及び装置で起こる。pHに基づくDNAシークエンシングを含む無標識のDNAシークエンシングの概念は、援用する次の参考文献、Rothbergなど、米国特許出願公開第2009/026082号公報、Andersonなど、Sensors and Actuators B Chem、129巻、79から86頁(2008年)、Pourmandなど、Proc. Natl. Acad. Sci.、103巻、6466から6470頁(2006年)などを含む文献で記述されてきた。簡単に言うと、pHに基づくDNAシークエンシングでは、塩基の結合が、ポリメラーゼを触媒とした伸長反応の当然の副産物として生成する水素イオンを計測することで求められる。機能的に結合したプライマー及びポリメラーゼを有する各DNAテンプレートを反応チャンバー(上で引用のRothbergなどで開示の微小ウェルなど)内に入れ、その後、デオキシヌクレオシド三リン酸(dNTP)の追加と洗浄の繰り返しサイクルを行う。このようなテンプレートは、クローナル集団として微小粒子、ビーズなどの固体担体に付着しているのが典型的であり、このようなクローナル集団が反応チャンバー内に添加される。前記サイクルの各追加ステップでは、テンプレート内の次の塩基が、追加したdNTPの相補体である場合だけ、ポリメラーゼは、追加したdNTPと結合することでプライマーを伸ばす。1つの相補的塩基があるなら、1つの取り込みとなり、2つあるなら、2つの取り込みとなり、3つあるなら、3つの取り込みとなり、以下同様である。各取り込みにともない水素イオンが放出され、水素イオンを放出するテンプレートの集団が集合的に、電子センサーで検知される反応チャンバーの局所的pHにごくわずかな変化をもたらす。図6に、上で引用したRothbergなどに係りpHに基づく核酸シークエンシングを実行する本発明のフルイディクス回路を用いる装置を図式的に例示する。この装置の各電子センサーは参照電圧の値に依存する出力信号を生成する。装置のフルイディクス回路は、多数の試薬がその一つでも参照電極に接触することのないようにこれら多数の試薬を反応チャンバーに輸送できることで、センサーで生成する出力信号からノイズ源が除去される。図6では、フルイディクス回路602を含むハウジング600が、入口を介して試薬貯蔵部604、606、608、610及び612に、廃物貯蔵部620に、並びにフルイディクス結節点630をフローセル634の入口638に接続している通路632を介してフローセル634に接続している。貯蔵部604、606、608、610及び612からの試薬は、圧力、注射器ポンプなどのポンプ、重力送り装置などを含む多様な方法でフルイディクス回路602に送ってもよく、この試薬は、上述したように、バルブ614で制御することで選択される。先の装置は図6の機器のフルイディクスシステムを含む。制御システム618がバルブ614用の制御装置を含み、制御装置は、電気的接続616を介してバルブを開閉する信号を生成する。制御システム618は、622で接続した洗浄溶液バルブ624などのフルイディクスシステムの他の要素用の制御装置及び参照電極628用の制御装置も含む。制御システム618は、フローセル634用の制御機能及びデータ収集機能も含んでいてもよい。一作動モードでは、選択した試薬流れ間において、フルイディクス回路602をプライミングして洗浄し、かつフローセル634を洗浄するように、フルイディクス回路602は、制御システム618のプログラム制御の下で一連の選択した試薬1、2、3、4、又は5をフローセル634に輸送する。フローセル634に流入する流体は出口640を通って流出し、廃物容器636内に貯められる。このようなオペレーションの間中、フローセル634で行われる反応及び/又は計測は安定した参照電圧を有する。これは、参照電極628が、フローセル634と連続的なすなわち途切れない電解質経路を有するとともに、洗浄溶液のみに物理的に接触しているためである。
「マイクロフルイディクスデバイス」とは、相互接続し、流体連通し、かつ、単独で、或いは、試料導入などの支持機能、流体及び/又は試料駆動手段、温度制御、検知システム、データ収集及び/又は統合システムなどを提供する器具や機器と協働して、分析反応又はプロセスを実行するために設計した1以上のチャンバー、ポート、及び流路の統合的システムを意味する。マイクロフルイディクスデバイスは、更にバルブ、ポンプ、及び内部壁上の機能的被覆材(例えば、試料成分又は反応体の吸着防止のため、電気浸透による試薬運動の容易化のためなど)を含んでいてもよい。このようなデバイスは、通常、固体基板内に或いは固体基板として製造され、ガラス、プラスチック、又は他の固体ポリマー材料であってもよく、特に光学的又は電気化学的な方法による試料及び試薬運動の検知及び監視を簡略化するために、平面的な構成を有するのが典型的である。マイクロフルイディクスデバイスの特徴としては、通常、断面積が数百μm2より小さく、通路が、典型的には毛細血管の寸法、例えば約0.1μmから約500μmの最大断面寸法を有する。マイクロフルイディクスデバイスは、典型的に容積が1μLから数nL、例えば、10から100nLの範囲にある。援用する次の参考文献、Ramsey、米国特許第6,001,229号公報、第5,858,195号公報、第6,010,607号公報及び第6,033,546号公報;Soaneなど、米国特許第5,126,022号公報及び第6,054,034号公報;Nelson、米国特許第6,613,525号公報;Maherなど、米国特許第6,399,952号公報;Riccoなど、国際特許出願公開第02/24322号公報;Bjornsonなど、国際特許出願公開第99/19717号公報;Wildingなど、米国特許第5,587,128号公報、第5,498,392号公報;Siaなど、Electrophoresis、24巻、3563から3576頁(2003年);Ungerなど、Science、288巻、113‐116頁(2000年);Enzelbergerなど、米国特許第6,960,437号公報で例示するマイクロフルイディクスデバイスの製造及び作動が、当業者には周知である。
以下に、本発明の基本的な諸特徴および種々の態様を列挙する。
[1]
複数の流体流れを制御するフルイディクス回路であって、
出口と複数の流体入口とを有するフルイディクス結節点と、
各々が流体抵抗を有する1以上の通路で前記フルイディクス結節点に流体連通する少なくとも1つの廃物ポートであって、流体が、前記フルイディクス結節点内に流れを形成するように単一の流体入口のみを通して流れるときはいつでも、このような流体の一部が前記出口を通して前記フルイディクス結節点から流出するように、かつこのような流体の残り部分が前記1以上の通路を通って前記フルイディクス結節点から流出するように、前記通路の前記流体抵抗を選択するため、選択されていない入口から前記フルイディクス結節点に流入するすべての流体が、前記1以上の通路を通って前記1以上の廃物ポートに方向付けられる、少なくとも1つの廃物ポートと
を含む、フルイディクス回路。
[2]
前記複数の流体入口は前記出口に対して放射状に配置されている、[1]に記載のフルイディクス回路。
[3]
前記フルイディクス結節点内に形成された前記流れは層流である、[1]に記載のフルイディクス回路。
[4]
前記フルイディクス結節点は対向する面及び垂直な面を有する、[3]に記載のフルイディクス回路。
[5]
前記複数の入口は、前記出口が配置された前記表面に垂直な前記結節点の表面に配置されている、[4]に記載のフルイディクス回路。
[6]
前記複数の入口は、前記出口が配置された前記表面に対向する前記結節点の表面に配置されている、[4]に記載のフルイディクス回路。
[7]
前記1以上の廃物ポートに連通する前記通路は、前記出口及び前記複数の流体入口が配置された表面に垂直な表面に配置されている、[6]に記載のフルイディクス回路。
[8]
前記1以上の廃物ポート及び前記フルイディクス結節点に対して放射状に配置された複数の前記通路に流体連通を提供し、かつ前記フルイディクス結節点と前記廃物導管との間に流体連通を提供する、廃物導管を更に含み、各前記通路は単一の前記流体入口を有し、かつ該流体入口からの前記結節点に対して遠位の前記通路の各部分は、流体が前記フルイディクス結節点内に前記層流を形成するように単一の流体入口のみを通して流れるときはいつでも、このような流体の一部が前記出口を通して前記フルイディクス結節点から流出するように、かつこのような流体の前記残り部分が前記廃物導管への流体の流れなしに前記通路を通って前記フルイディクス結節点から流出するように選択された、流体抵抗を有する、[1]に記載のフルイディクス回路。
[9]
共通の容積へ複数の試薬を連続的に輸送する装置であって、
出口及び複数の試薬入口を有するフルイディクス結節点と、各々が流体抵抗を有する1以上の通路で前記フルイディクス結節点に流体連通する少なくとも1つの廃物ポートとを含むフルイディクス回路であって、試薬が、前記フルイディクス結節点内に層流を形成するように単一の試薬入口のみを通して流れるときはいつでも、このような試薬の一部が前記出口を通して前記フルイディクス結節点から流出するように、かつこのような試薬の残り部分が前記1以上の通路を通って前記フルイディクス結節点から流出するように、前記通路の前記流体抵抗を選択することで、前記1以上の通路を通っての前記1以上の廃物ポートへの試薬の流れなく、すべての試薬が入口から前記フルイディクス結節点へ流入するように方向付けられる、フルイディクス回路と、
試薬入口と試薬貯蔵部を接続する導管内に各々が配置された複数の試薬バルブと、
すべての他の前記試薬バルブが閉止された事前に選択された期間の間、事前に選択された試薬バルブを開放するように前記複数の試薬バルブの各々を開閉する信号を生成する制御システムであって、これにより、所定の一連の試薬流れが前記出口を通して輸送される、制御システムと
を含む、装置。
[10]
洗浄入口及び洗浄バルブを更に含み、前記洗浄入口は、前記洗浄入口が前記出口を通して前記フルイディクス結節点に流体連通するように前記出口に接続され、かつ、前記洗浄バルブは、前記制御システムと機能的に連関しかつ前記洗浄入口を洗浄流体貯蔵部に接続する導管内に配置されているため、前記制御システムが前記洗浄バルブを開放しかつ前記試薬バルブのすべてを同時に閉止するときはいつでも、洗浄溶液が、前記1以上の通路を通って前記フルイディクス結節点を通って前記1以上の廃物ポートへ流れる、[9]に記載の装置。
[11]
前記1以上の廃物ポート及び前記フルイディクス結節点に対して放射状に配置された複数の前記通路に流体連通を提供し、かつ前記フルイディクス結節点と前記廃物導管との間に流体連通を提供する、廃物導管を更に含み、各前記通路は単一の前記流体入口を有し、かつ該流体入口からの前記フルイディクス結節点に対して遠位の前記通路の各部分は、流体が、前記フルイディクス結節点内に前記層流を形成するように単一の流体入口のみを通して流れるときはいつでも、このような流体の一部が前記出口を通して前記フルイディクス結節点から流出するように、かつこのような流体の前記残り部分が前記廃物導管への流体の流れなしに前記通路を通って前記フルイディクス結節点から流出するように選択された、流体抵抗を有する、[10]に記載の装置。
[12]
多段階の電気化学的プロセスを実行する装置であって、
反応容器内の生成物を監視する電子センサーに連結された反応容器と、
選択された電解質を含む複数の異なった電解質を、前記反応容器へ連続的に輸送するフルイディクス回路を含むフルイディクスシステムと、
前記選択された電解質と接触し、前記電子センサーに参照電圧を提供する参照電極であって、前記参照電圧は、前記参照電極が選択されていない電解質と接触することなく提供されている、参照電極と
を含む、装置。
[13]
前記フルイディクス回路は出口及び複数の流体入口を有するフルイディクス結節点を含み、かつ少なくとも1つの廃物ポートが、各々が流体抵抗を有する1以上の通路で前記フルイディクス結節点に流体連通し、電解質が、前記フルイディクス結節点内に流れを形成するように単一の流体入口のみを通して流れるときはいつでも、このような電解質の一部が前記出口を通して前記フルイディクス結節点から流出するように、かつこのような電解質の残り部分が、前記1以上の通路を通って前記フルイディクス結節点から流出するように、前記通路の前記流体抵抗が選択されるため、選択されていない入口から前記フルイディクス結節点に流入するすべての電解質が、前記1以上の通路を通って前記1以上の廃物ポートに方向付けられる、[12]に記載の装置。
Claims (13)
- 複数の流体流れを制御するフルイディクス回路であって、
出口と複数の流体入口とを有するフルイディクス結節点と、
各々が流体抵抗を有する1以上の通路で前記フルイディクス結節点に流体連通する少なくとも1つの廃物ポートであって、流体が、前記フルイディクス結節点内に流れを形成するように単一の流体入口のみを通して流れるときはいつでも、このような流体の一部が前記出口を通して前記フルイディクス結節点から流出するように、かつこのような流体の残り部分が前記1以上の通路を通って前記フルイディクス結節点から流出するように、前記通路の前記流体抵抗を選択するため、選択されていない入口から前記フルイディクス結節点に流入するすべての流体が、前記1以上の通路を通って前記1以上の廃物ポートに方向付けられる、少なくとも1つの廃物ポートと
を含む、フルイディクス回路。 - 前記複数の流体入口は前記出口に対して放射状に配置されている、請求項1に記載のフルイディクス回路。
- 前記フルイディクス結節点内に形成された前記流れは層流である、請求項1に記載のフルイディクス回路。
- 前記フルイディクス結節点は対向する面及び垂直な面を有する、請求項3に記載のフルイディクス回路。
- 前記複数の入口は、前記出口が配置された前記表面に垂直な前記結節点の表面に配置されている、請求項4に記載のフルイディクス回路。
- 前記複数の入口は、前記出口が配置された前記表面に対向する前記結節点の表面に配置されている、請求項4に記載のフルイディクス回路。
- 前記1以上の廃物ポートに連通する前記通路は、前記出口及び前記複数の流体入口が配置された表面に垂直な表面に配置されている、請求項6に記載のフルイディクス回路。
- 前記1以上の廃物ポート及び前記フルイディクス結節点に対して放射状に配置された複数の前記通路に流体連通を提供し、かつ前記フルイディクス結節点と前記廃物導管との間に流体連通を提供する、廃物導管を更に含み、各前記通路は単一の前記流体入口を有し、かつ該流体入口からの前記結節点に対して遠位の前記通路の各部分は、流体が前記フルイディクス結節点内に前記層流を形成するように単一の流体入口のみを通して流れるときはいつでも、このような流体の一部が前記出口を通して前記フルイディクス結節点から流出するように、かつこのような流体の前記残り部分が前記廃物導管への流体の流れなしに前記通路を通って前記フルイディクス結節点から流出するように選択された、流体抵抗を有する、請求項1に記載のフルイディクス回路。
- 共通の容積へ複数の試薬を連続的に輸送する装置であって、
出口及び複数の試薬入口を有するフルイディクス結節点と、各々が流体抵抗を有する1以上の通路で前記フルイディクス結節点に流体連通する少なくとも1つの廃物ポートとを含むフルイディクス回路であって、試薬が、前記フルイディクス結節点内に層流を形成するように単一の試薬入口のみを通して流れるときはいつでも、このような試薬の一部が前記出口を通して前記フルイディクス結節点から流出するように、かつこのような試薬の残り部分が前記1以上の通路を通って前記フルイディクス結節点から流出するように、前記通路の前記流体抵抗を選択することで、前記1以上の通路を通っての前記1以上の廃物ポートへの試薬の流れなく、すべての試薬が入口から前記フルイディクス結節点へ流入するように方向付けられる、フルイディクス回路と、
試薬入口と試薬貯蔵部を接続する導管内に各々が配置された複数の試薬バルブと、
すべての他の前記試薬バルブが閉止された事前に選択された期間の間、事前に選択された試薬バルブを開放するように前記複数の試薬バルブの各々を開閉する信号を生成する制御システムであって、これにより、所定の一連の試薬流れが前記出口を通して輸送される、制御システムと
を含む、装置。 - 洗浄入口及び洗浄バルブを更に含み、前記洗浄入口は、前記洗浄入口が前記出口を通して前記フルイディクス結節点に流体連通するように前記出口に接続され、かつ、前記洗浄バルブは、前記制御システムと機能的に連関しかつ前記洗浄入口を洗浄流体貯蔵部に接続する導管内に配置されているため、前記制御システムが前記洗浄バルブを開放しかつ前記試薬バルブのすべてを同時に閉止するときはいつでも、洗浄溶液が、前記1以上の通路を通って前記フルイディクス結節点を通って前記1以上の廃物ポートへ流れる、請求項9に記載の装置。
- 前記1以上の廃物ポート及び前記フルイディクス結節点に対して放射状に配置された複数の前記通路に流体連通を提供し、かつ前記フルイディクス結節点と前記廃物導管との間に流体連通を提供する、廃物導管を更に含み、各前記通路は単一の前記流体入口を有し、かつ該流体入口からの前記フルイディクス結節点に対して遠位の前記通路の各部分は、流体が、前記フルイディクス結節点内に前記層流を形成するように単一の流体入口のみを通して流れるときはいつでも、このような流体の一部が前記出口を通して前記フルイディクス結節点から流出するように、かつこのような流体の前記残り部分が前記廃物導管への流体の流れなしに前記通路を通って前記フルイディクス結節点から流出するように選択された、流体抵抗を有する、請求項10に記載の装置。
- 多段階の電気化学的プロセスを実行する装置であって、
反応容器内の生成物を監視する電子センサーに連結された反応容器と、
選択された電解質を含む複数の異なった電解質を、前記反応容器へ連続的に輸送するフルイディクス回路を含むフルイディクスシステムと、
前記選択された電解質と接触し、前記電子センサーに参照電圧を提供する参照電極であって、前記参照電圧は、前記参照電極が選択されていない電解質と接触することなく提供されている、参照電極と
を含む、装置。 - 前記フルイディクス回路は出口及び複数の流体入口を有するフルイディクス結節点を含み、かつ少なくとも1つの廃物ポートが、各々が流体抵抗を有する1以上の通路で前記フルイディクス結節点に流体連通し、電解質が、前記フルイディクス結節点内に流れを形成するように単一の流体入口のみを通して流れるときはいつでも、このような電解質の一部が前記出口を通して前記フルイディクス結節点から流出するように、かつこのような電解質の残り部分が、前記1以上の通路を通って前記フルイディクス結節点から流出するように、前記通路の前記流体抵抗が選択されるため、選択されていない入口から前記フルイディクス結節点に流入するすべての電解質が、前記1以上の通路を通って前記1以上の廃物ポートに方向付けられる、請求項12に記載の装置。
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